우주 훌라후프 옷 갈아입기: 제임스 웹 망원경, 소행성 카리클로의 고리가 실시간으로 변신하는 현장 포착

태양계의 반지 보석 컬렉션이 고요한 우주 유리 진열장 안에 영원히 멈춰 서 있을 거라 생각하셨다면, 소행성 카리클로가 그 고정관념을 유쾌하게 깨뜨려 드립니다.

최근까지 천체물리학계의 정설은 행성 고리가 수백만 년에 걸쳐 아주 느리게 진화하는 ‘우주의 거북이’ 같은 구조라는 것이었습니다. 토성의 고리가 지질학적 세월 속에서 서서히 본체로 쏟아져 내릴지언정, 인류의 수명 안에서는 그저 조용히 빛나는 장식물이어야 했죠. 하지만 《사이언스 어드밴시스(Science Advances)》에 발표된 최신 연구에서 제임스 웹 우주망원경(JWST)을 사용한 국제 연구진은 태양계 외곽의 가장 기묘한 꼬마 천체가 놀라운 속도로 ‘옷장 정리’를 감행하고 있는 현장을 적발했습니다.

소행성 고리가 10년도 안 되는 짧은 기간 동안 외형을 이토록 극적으로 뒤바꾼 이유는 무엇일까요? 스페인 안달루시아 천체물리학 연구소(IAA-CSIC)가 이끄는 연구팀은 흥미로운 가설들을 제시했습니다. 떠돌이 소행성 파편이나 미니 목자위성이 안쪽 고리와 충돌해 얼음 덩어리들을 미세한 먼지 구름으로 갈아버려 빛을 더 많이 가리게 되었거나, 궤도 공명 효과가 우주 청소기처럼 바깥쪽 고리의 얼음 알갱이들을 안쪽으로 빨아들이고 있다는 설명입니다.

관측 파장에 따른 착시 가능성도 논의됩니다. JWST는 근적외선을 관측하지만 기존 지상 관측은 주로 가시광선에 의존했습니다. 만약 고리 입자 표면의 미세한 얼음 결정들이 특정 적외선 파장을 특이하게 흡수한다면, JWST가 가시광선 망원경으로는 볼 수 없었던 미시적 물질 특성을 정확히 포착해 낸 것일 수 있습니다.

세상이 너무 빠르게 변해 숨이 턱 끝까지 차오를 때면 토성 너머를 떠올려 보세요. 지름 250km의 작은 돌멩이 하나가 우주 훌라후프를 신나게 돌리며 10년마다 고리 패션을 완전히 새로 고쳐 입고 있으니까요.